聚合物改性修补砂浆制备及收缩控制研究

摘要

随着我国经济大发展新建的各种大型建筑设施，在步入21世纪之后也面临着大规模维修和加固。因此适用于各种施工条件、使用环境，具有良好相容性、耐久性的高性能修补材料的研究迫在眉睫。本文研制了一种高性能聚合物改性修补砂浆，并重点研究了改性修补砂浆的干燥收缩控制，提高了其与基材的相容性。主要结果如下：
　　 (1)通过正交试验设计制备了不同强度等级的改性修补砂浆。研究结果表明，水胶比、乳胶粉对强度影响程度大于胶砂比与粉煤灰掺量。粉煤灰掺量增加，在形态效应、微集料效应下，强度提高。乳胶粉的加入会延缓水泥水化，对改性修补砂浆抗压、抗折强度表现为抑制作用。但其成膜效应产生的连接锚固作用，又可以改善改性修补砂浆粘结强度，且在0.8％掺量时修补砂浆粘结强度最大。同时，乳胶粉成膜会封闭改性修补砂浆内部部分毛细孔隙，阻碍了水分散失，因此对改性修补砂浆干缩性能也有提高。
　　 (2)偏高岭土单掺、或复掺对改性修补砂浆力学强度、干缩性能，尤其对早期(7d)力学强度、干缩性能具有极明显的改善效果。如对7d抗压强度提升率达到80％。另外，不掺偏高岭土的改性修补砂浆整体表现为收缩状态。偏高岭土复合添加剂MS的加入使改性修补砂浆早期呈现出了一定的微膨胀，保证修补砂浆可与基材之间充分粘结，促进界面过渡区强度的发展。
　　 (3)耐久性试验结合压汞分析表明，偏高岭土基复合添加剂MS加入降低了修补砂浆孔隙率、优化了孔分布，特别是大幅降低了对干缩性能有害的小孔，促使修补砂浆干缩降低。同时，孔结构的改善也相应提升了修补砂浆作为多孔材料体系具有的力学强度与耐久性能。